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在21世纪的我用C语言探寻世界本质——字符函数和字符串函数(1)

news 来源：原创 2025/5/12 15:36:12

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人无完人，持之以恒，方能见真我！！！
共同进步！！

文章目录

  • 一、字符分类函数
  • 二、字符转换函数
  • 三、strlen的使用和模拟实现
  • 四、strcpy的使用和模拟实现
  • 五、strcat的使用和模拟实现
  • 六、strcmp的使用和模拟实现

一、字符分类函数

C语⾔中有⼀系列的函数是专⻔做字符分类的，也就是⼀个字符是属于什么类型的字符的，这些函数的使⽤都需要包含⼀个头⽂件是 ctype.h

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这些函数的使用方式十分类似，就拿一个来给大家举个栗子：

int islower ( int c );

islower 是能够判断参数部分的 c 是否是小写字母的，通过返回值来说明是否是小写字母，如果是小写字母就返回非0的整数，如果不是小写字母，则返回0

练习：写⼀个代码，将字符串中的小写字母转大写，其他字符不变，最后将其打印出来

分析：首先我们可以创建一个字符数组存放字符串，然后遍历数组，每一次都使用函数islower函数判断一下该字符是否是小写字母，如果是小写字母，那就给它-32，让它变成对应的大写字母，最后我们以%s的形式将数组打印出来即可（记得包含头文件ctype.h）

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>int main()
{char arr[] = "Hello World!";int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (int i = 0; i < sz-1; i++){if (islower(arr[i])){arr[i] -= 32;}}printf("%s\n", arr);return 0;
}

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二、字符转换函数

C语言提供了两个字符转换函数，要使用它们同样要包含头文件ctype.h：

int tolower ( int c ); //将参数传进去的⼤写字⺟转⼩写 
int toupper ( int c ); //将参数传进去的⼩写字⺟转⼤写

于是我们上面的那个将小写字母转换为大写字母的练习就可以这样写：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>int main()
{char arr[] = "Hello World!";int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (int i = 0; i < sz-1; i++){if (islower(arr[i])){toupper(arr[i]);}}printf("%s\n", arr);return 0;
}

三、strlen的使用和模拟实现

首先我们来学习学习 strlen 的原型：

 size_t strlen ( const char * str );

strlen的特点如下：

  • 字符串以 ‘\0’ 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 ‘\0’ 前⾯出现的字符个数（不包含 ‘\0’ )
  • 参数指向的字符串必须要以 ‘\0’ 结束。
  • 注意函数的返回值为 size_t，是⽆符号的（ 易错 ）
  • strlen的使⽤需要包含头⽂件string.h

知道如上strlen的特点后，我们来试着模拟实现一下strlen函数

  1. 函数命名：my_strlen
  1. 函数参数：直接照搬原函数strlen的参数，如下：
size_t my_strlen(const char* p)
  1. 函数实现：
    （1）由于我们传递的是指针，为了防止NULL空指针的出现，我们可以在函数开头使用assert对str进行 断言，注意包含头文件assert.h
    （2）然后我们可以使用递归的方式实现,当然我们还有其他的方法
    （3）当*str 不等于’\0’, return 1 + my_strlen(str + 1),反之则返回 0
    （4）最后在在主函数中用返回值判断即可
#include <assert.h>
//1.递归解法
size_t my_strlen(const char* str)
{assert(str);if (*str != NULL)return 1 + my_strlen(str + 1);elsereturn 0;}//2.指针首尾相减解法
size_t my_strlen(const char* str)
{assert(str);const char* start = str;while (*str){str++;}return str - start;
}int main()
{char arr[] = "Hello World!";int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int ret = my_strlen(arr);printf("%d\n", ret);return 0;
}

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四、strcpy的使用和模拟实现

函数strcpy的作用是拷贝字符串，比如我们要把一个数组中的字符串拷贝到另一个数组中，我们就会使用strcpy函数，使用它需要包含头文件string.h，接下来我们来看看函数strcpy的原型：

char* strcpy(char * destination, const char * source );

原型解析：strcpy的第一个参数是我们拷贝字符串的目的地的首地址，也就是接收拷贝的数组的首元素地址，第二个参数是我们拷贝字符串的源字符串的首地址，它的返回值就是接收拷贝的目标空间的初始地址

我们现在来看看它的特点：

  • 源字符串必须以 ‘\0’ 结束
  • 会将源字符串中的 ‘\0’ 拷⻉到⽬标空间
  • ⽬标空间必须⾜够⼤，以确保能存放源字符串
  • ⽬标空间必须可修改

我们来使用一下它，看看怎么个事儿：

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可以看到strcpy帮我们把数组arr2的字符串拷贝给了arr1

学会使用，以及了解了它的使用方法之后，我们来试着模拟实现一下strcpy：

  1. 函数命名：my_strcpy
  2. 函数参数：可以直接照抄strcpy原型的参数，这里返回char* 是首地址便于打印，参数如下：
char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
  1. 函数实现：
    （1）由于接收的是两个指针参数，所以我们最好首先使用assert进行断言,以防NULL出现
    （2）由于要返回目标空间的起始地址，所以我们还是创建一个start变量来存放刚开始的str1，最后用于返回
    （3）strcpy函数的原理就是把源字符串的字符一个一个拷贝给目标字符串，所以我们可以使用while循环，对str2解引用，然后赋值给*str1，把这个赋值表达式作为循环判断条件，然后每执行一次就对str1和str2++一次，如果中途遇到赋值到\0，那么赋值表达式的结果为\0，自动停止循环如下：
while (*str1++ = *str2++)
{;
}
  1. 循环完成后，就代表拷贝完成，这时候返回start就可以进行打印了
#include <assert.h>char* my_strcpy(char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);char* start = str1;while (*str1++ = *str2++){;}return start;
}

运行结果：

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五、strcat的使用和模拟实现

函数strcat的作用是追加字符串，把一个字符串追加到指定字符串的末尾，使用它要包含头文件string.h，接下来我们来看看strcat的原型

char * strcat ( char * destination, const char * source );

strcat函数原型：它的参数和strcpy类似，第一个参数是被追加的目的地的首地址，第二个参数是要追加的源数据的首地址，返回的也是被追加的目的地的首地址,这个库函数与上面的strcpy的结构十分相似
   
了解了它的原型后，我们来看看它的特点：

  • 源字符串必须以 ‘\0’ 结束
  • ⽬标字符串中也得有 \0 ，否则没办法知道追加从哪⾥开始
  • ⽬标空间必须有⾜够的⼤，能容纳下源字符串的内容
  • ⽬标空间必须可修改

我们来试着使用它，把字符串数组arr2的字符串追加到字符串数组arr1后：

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随后我们来试试模拟实现一下strcat：

  1. 函数命名：my_strcat
  2. 函数参数：可以直接照抄strcat原型的参数，结构与上面相似，参数如下：
char* my_strcat(char* str1, const char* str2)
  1. 函数实现：
    （1）还是老步骤，接收指针首先使用assert对它们断言一下
    （2）strcat函数就是把源字符串放在目标字符串后面，我们就要思考一下是放在目标字符串的哪个字符的后面，是不是\0后面呢？很明显不是，因为如果是\0后面，在打印时会提前碰到目标字符串的\0，结束打印，而不会打印后面追加的内容
    （3）所以可以得出，在追加时，strcat会从目标字符串的\0处开始追加，会覆盖目标字符串的\0，所以第一步我们就要先把str1移动到\0那个位置，还是可以使用我们的while循环，如下：
while (*str1)
{str1++;
}

（4）注意这里不能把循环条件写成str1++，因为如果str是\0了，循环是照常结束，但是str还要++一次，str就指向\0后面了，根据我们前面的分析就是错误的，所以这里只能把str自增的语句写在循环体内，当然，如果是拷贝字符串则不用担心这一点，可以放心把自增写在循环判断条件中

（5）然后我们继续分析，经过上面的循环，我们的str1指向的就是\0了，接着我们就把str2字符串完整的拷贝过来就可以了，这个拷贝的过程可以参考strcpy，可以把自增条件写在循环判断条件中，如下：

while (*str1++ = *str2++)
{;
}
  1. 函数代码
#include <assert.h>char* my_strcat(char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);char* start = str1;while (*str1){str1++;}while (*str1++ = *str2++){;}return start;
}

5.函数测试：如下图：

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注：一个字符串不能使用strcat自己给自己追加

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很明显失败了，这是为什么呢？原因在下一篇字符函数和字符串函数(2)中我们会讲到，要实现这个功能需要另一个函数strncat，到时候也会详细介绍以及实现这个函数，大家敬请期待！

六、strcmp的使用和模拟实现

strcmp的作用就是帮我们比较两个字符串的大小，那么比较的依据是什么呢？是字符的acsll码值，同样的，使用该函数要包含头文件string.h，我们来看看它的原型：

int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );

原型解析：strcmp的两个参数分别是两个字符串的首字符地址，如果前一个字符串大于后一个字符串，返回一个大于0的数，如果相等就返回0，如果小于就返回一个小于0的数

接着我们来看看strcmp的特点：

  • 第⼀个字符串⼤于第⼆个字符串，则返回⼤于0的数字
  • 第⼀个字符串等于第⼆个字符串，则返回0
  • 第⼀个字符串⼩于第⼆个字符串，则返回⼩于0的数字
  • 那么如何判断两个字符串？ 比较两个字符串中对应位置上字符ASCII码值的大小

了解了这些之后，我们来尝试使用一下strcmp函数来比较两个字符串，技巧就是用一个变量接收strcmp的返回值，然后根据返回值来确定两个字符串的大小关系，如下：

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现在我们来模拟实现一下strcmp：

  1. 函数命名：my_strcmp
  2. 函数参数：可以直接照抄strcmp原型的参数，如下：
int my_strcmp ( const char* str1, const char* str2 );
  1. 函数实现：
    （1）老规矩，首先还是对两个指针变量断言一下
    （2）我们可以用一个while循环，判断一下 *str1 和 *str2是否相等，如果相等就进入循环，然后对str1和str2进行++操作
    （3）要注意的一点是，有可能它们两个字符串完全相等，我们可以判断一下 *str1是否 = \0，由于它们解引用后相等才会进入循环，所以此时 *str2 = \0，此时就说明两个字符串完全相等，直接返回0
    （4）如果出了循环，说明它们当前指向的字符不相同，所以此时我们直接返回它们的差值即可，如果前一个字符更大，差值就自然大于0，符合函数的情况，后一个字符大也同理，这样我们就实现了我们的strcmp

函数代码：

#include <assert.h>int my_strcmp(const char* str1, const char* str2)
{assert(str1 && str2);while (*str1 == *str2){if (*str1 == '\0')return 0;str1++;str2++;}return *str1 - *str2;
}
  1. 运行结果：

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到这里，本篇博客也算是结尾了，希望大家收获多多，体悟多多，最后祝大家期末不挂科！！事业顺利！天天开心！！

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编程日记 2025/5/11 10:07:41

【C++】类和对象（下）

目录 前言 一、再探构造函数 二、类型转换 三、static 成员 四、友元 五、内部类 六、匿名对象 七、对象拷贝时的编译器优化 总结 前言 本文主要内容&#xff1a;构造函数的再探--初始化列表、内置类型与自定义类型之间的转换、类的static成员、友元、内部类、匿名对…...

编程日记 2025/5/7 17:14:14

vue多页面应用集成时权限处理问题

在多页面应用&#xff08;MPA&#xff09;中&#xff0c;权限管理通常会涉及到每个页面的访问控制、身份验证、以及权限校验。以下是几种常见的权限处理方式&#xff1a; 1. 前端路由权限控制 原理&#xff1a;虽然是多页面应用&#xff0c;通常每个页面会独立加载和渲染&…...

编程日记 2025/5/7 20:22:34

输出保留3位小数的浮点数

输出保留3位小数的浮点数 C语言代码C代码Java代码Python代码 &#x1f490;The Begin&#x1f490;点点关注&#xff0c;收藏不迷路&#x1f490; 读入一个单精度浮点数&#xff0c;保留3位小数输出这个浮点数。 输入 只有一行&#xff0c;一个单精度浮点数。 输出 也只有一…...

编程日记 2025/5/10 12:10:38

openssl的运用

一、概述 Opssl是一个用于TLS/SSL协议的工具包&#xff0c;也是一个通用密码库。 包含了国密sm2 sm3 sm4&#xff0c;包含了对称加密&#xff0c;非对称加密&#xff0c;单项散列&#xff0c;伪随机、签名&#xff0c;密码交换&#xff0c;证书等一些算法库。 为了深层次的学习…...

编程日记 2025/5/11 22:50:16

C++STL之vector（超详细）

CSTL之vector 1.vector基本介绍2.vector重要接口2.1.构造函数2.2.迭代器2.3.空间2.3.1.resize2.3.2.capacity 2.4.增删查找 3.迭代器失效4.迭代器分类 &#x1f31f;&#x1f31f;hello&#xff0c;各位读者大大们你们好呀&#x1f31f;&#x1f31f; &#x1f680;&#x1f68…...

编程日记 2025/5/5 8:22:27

RabbitMQ消息可靠性保证机制5--消息幂等性处理

RabbitMQ层面有实现“去重机制”来保证“恰好一次”吗&#xff1f;答案是没并没有&#xff0c;而且现在主流的消息中间件都没有实现。 一般解决重复消息的办法是&#xff1a;在消费端让我们消费消息操作具有幂等性。 幂等性问题并不是消息系统独有&#xff0c;而是&#xff0…...

编程日记 2025/5/12 2:47:47

24/12/1 算法笔记＜强化学习＞ 创建Maze交互

我们今天制作一个栅格的游戏。 我们直接上代码教学。 1.载入库和查找相应的函数版本 import numpy as np import time import sysif sys.version_info.major 2:import Tkinter as tk else:import tkinter as tk 2.设置长宽和单元格大小 UNIT 40 MAZE_H 4 MAZE_W 4 3.初始…...

编程日记 2025/5/11 14:08:29

c++：模版 template

一、模版 1.格式&#xff1a; template <typname T> 2.实现 2.1自动推导 模板只对紧跟在后面的第一行代码有效&#xff0c;如果后面还想定义模板函数需要重新定义模板 #include <iostream> #include <string>template <typename T> void Print(T v…...

编程日记 2025/5/12 4:04:38

javascript切换类、删除类、修改类以及增加类

在JavaScript中&#xff0c;操作DOM元素的类&#xff08;class&#xff09;是一个常见的操作。以下是一些基本的方法来切换类、删除类、修改类以及增加内联样式&#xff1a; 切换类&#xff08;Toggle Class&#xff09; 切换类意味着如果类存在则移除它&#xff0c;如果不存…...

编程日记 2025/5/11 3:01:38

区块链学习笔记(2)--区块链的交易模型part1

模型基础 区块链的tx分为两种模型&#xff0c;分别是比特币为代表的UTXO&#xff08;Unspent Transaction Output&#xff09;模型&#xff0c;和以太坊为代表的Account模型。前者适用于货币记账&#xff0c;后者适用于链上应用。 UTXO模型 类似于现金的交易模型 一个tx包含…...

编程日记 2025/5/9 23:00:11

反射知识总结

狂神说 反射的功能&#xff1a; 类加载内存分析 类加载的时候&#xff0c;class对象就形成了。 类无论有多少对象&#xff0c;class对象只有一个。 获取类对象三种方式 反射&#xff0c;就是通过api获取一个类的类对象&#xff1a; 有三种方式&#xff1a; 方法一&#xf…...

编程日记 2025/5/6 13:14:30

selenium部署分布式 UI 自动化测试环境-Docker

一、根据selenium/hub官网的配置信息&#xff0c;进行配置。 How to run this image The Hub and Nodes will be created in the same network and they will recognize each other by their container name. A Docker network⁠ needs to be created as a first step.Create …...

编程日记 2025/5/8 9:24:51